Trenutno je značajan dio istraživanja o planetologiji Sunčevog sustava posvećen satelitima divovskih planeta. Zanimanje za njih se povećalo na prijelazu iz sedamdesetih u osamdesete, nakon što su prve slike iz svemirske letjelice Voyager otkrile znanstvenicima nevjerojatnu raznolikost i složenost ovih udaljenih svjetova. Jedan od obećavajućih objekata proučavanja je najveći Jupiterov satelit - Ganimed.
Jupiterov sustav ukratko
Kada smo već kod satelita, oni u pravilu ne uzimaju u obzir razliku u broju malih objekata koji čine sustave prstenova - ogromnih na Saturnu i mnogo skromnijih na Jupiteru. S obzirom na ovo, najveći planet u Sunčevom sustavu ima i najbrojniju, prema suvremenim podacima, pratnju.
Broj poznatih satelita se stalno povećava. Dakle, do 2017. godine bilo je poznato da Jupiter ima 67 satelita, od kojih su najveći usporedivi s planetima, amale su velike oko kilometar. Početkom 2019. broj otvorenih satelita već je dosegao 79.
galilejski sateliti
Četiri najveća, osim samog planeta, tijela u sustavu Jupitera otkrio je 1610. Galileo Galilei. U njegovu čast, dobili su svoje zajedničko ime. Najveći Jupiterovi sateliti nazvani su po miljenici vrhovnog božanstva grčko-rimskog panteona: Io, Europa, Ganimed i Kalisto. Lako ih je vidjeti malim teleskopom ili dalekozorom. Svaki od ovih satelita je od velikog interesa za planetarne znanstvenike.
Io - najbliži planetu - izvanredan je po tome što je najaktivniji objekt u Sunčevom sustavu. Zbog plimnog utjecaja Jupitera, kao i Europe i Ganimeda, na Io djeluje više od četiri stotine vulkana. Cijela površina satelita, koja je u promjeru nešto veća od Mjeseca, prekrivena je emisijama sumpora i njegovih spojeva.
Europa je drugi najveći satelit, nešto manji od Mjeseca. Prekrivena je ledenom korom koju presijecaju rasjedi i pukotine. Postoje znakovi oceana tekuće vode ispod ove kore. Europa je jedan od najboljih kandidata za pronalazak izvanzemaljskog života.
Treći najveći mjesec je Ganimed. Njegove značajke bit će detaljnije razmotrene u nastavku.
Callisto je Galilejev satelit koji je najudaljeniji od Jupitera. U promjeru je vrlo blizu planetu Merkur. Površina Callista je iznimno drevna, karakterizira je ogroman broj udarnih kratera, što ukazujeo odsustvu geološke aktivnosti. Neki modeli strukture dopuštaju postojanje tekućeg oceana ispod površine Callista.
Fotografija ispod prikazuje najveće mjesece Jupitera prema udaljenosti od njega i u usporedbi s veličinom Zemlje i Mjeseca.
Ganymede: veličina i orbita
Promjer Ganimeda je 5268 km, što je gotovo 400 km više od Merkura. To nije samo najveći Jupiterov mjesec, već i najveći i najmasivniji mjesec u Sunčevom sustavu. Ganimed je jedan i pol puta veći i dvostruko masivniji od Mjeseca.
Satelit je nešto više od milijun kilometara udaljen od Jupitera, kreće se u gotovo kružnoj orbiti, čineći potpunu revoluciju za 7,15 zemaljskih dana. Ganimedova vlastita rotacija događa se sinkronizirano s revolucijom oko planeta, tako da se on uvijek okreće Jupiteru s istom hemisferom - baš kao Mjesec prema Zemlji.
Sastav i struktura satelita
Pored kamenja i željeza, Ganimed sadrži veliku količinu vode (uglavnom u obliku leda) s primjesom hlapljivih tvari, poput amonijaka. Podaci spektralne analize također ukazuju na prisutnost ugljičnog dioksida, spojeva sumpora i, vjerojatno, organskih tvari u obliku smjese (tzv. tolini) na njegovoj površini.
Model Ganimedove strukture temelji se na rezultatima proučavanja značajki njegove rotacije i magnetskog polja. Pretpostavlja se da se satelit sastoji od sljedećih izraženih slojeva:
- jezgra obogaćena željezom;
- silikatni unutarnji plašt;
- vanjski pretežno ledeni plašt;
- podzemni slani ocean isprepleten ledom;
- kora složenog sastava i strukture.
Površinske značajke
Slike najvećeg satelita planeta Jupiter, dobivene tijekom misija Voyager, a posebno Galileo, pokazuju raznolikost i složenu strukturu površine. Otprilike jednu trećinu područja Ganimeda zauzimaju mračna, naizgled drevna područja s velikim brojem kratera. Svjetlija područja su nešto mlađa jer je tu znatno manje udarnih formacija. Imaju izbrazdani karakter, prekriveni su mnogim pukotinama i izbočinama.
Vjeruje se da su ova svijetla naborana područja rezultat prošlih tektonskih aktivnosti. Vjerojatno su ti procesi uzrokovani brojnim čimbenicima. Prvo, tijekom gravitacijske diferencijacije unutrašnjosti satelita i formiranja njegove jezgre i drugih slojeva, oslobađala se toplina i deformirala se površina. Osim toga, treba uzeti u obzir učinak plimnih sila tijekom nestabilnosti orbita u ranom Jupiterovom sustavu.
Najveći mjesec divovskog planeta ima slabe polarne kape, za koje se vjeruje da su formirane od čestica vodenog mraza.
Tanja atmosfera Ganimeda
Uz pomoć svemirskog teleskopa Hubble, u blizini Ganimeda otkrivena je izuzetno rijetka plinovita ovojnica molekularnog kisika. Njegova je prisutnost najvjerojatnije povezana s disocijacijommolekule vode u površinskom ledu pod utjecajem kozmičkog zračenja. Osim toga, atomski vodik je otkriven u atmosferi Ganimeda.
Koncentracija čestica u ovoj slaboj atmosferi je reda veličine stotina milijuna molekula po kubičnom centimetru. To znači da pritisak na površini Ganimeda može biti desetinki mikropaskala, što je trilijun puta manje nego na Zemlji.
Magnetno polje i magnetosfera
Kao rezultat mjerenja koje je provela stanica Galileo, pokazalo se da najveći Jupiterov satelit ima svoje prilično jako magnetsko polje. Vrijednost njegove indukcije kreće se od 720 do 1440 nT (za usporedbu, za Zemlju je 25-65 µT, odnosno u prosjeku 40 puta više). Prisutnost magnetskog polja poslužila je kao ozbiljan argument u prilog modela, prema kojem se željezna jezgra Ganimeda, poput one našeg planeta, diferencira na čvrsti središnji dio i rastaljenu ljusku.
Ganimedovo magnetsko polje tvori magnetosferu - područje unutar kojeg se kretanje nabijenih čestica pokorava tom polju. Ovo područje se proteže na udaljenosti od 2 do 2,5 Ganimedovih promjera. Na složen način djeluje s Jupiterovom magnetosferom i s njegovom iznimno proširenom ionosferom. Ganimedovi polovi povremeno pokazuju aurore.
O daljnjem istraživanju
Nakon aparata Galileo, Jupiterovi sateliti proučavani su uglavnom putem teleskopa. Neki iznosSlike su također dobivene tijekom preleta stanica Cassini i New Horizons. Početkom 21. stoljeća trebalo je izvesti nekoliko posebnih svemirskih projekata za proučavanje ovih nebeskih tijela, ali su iz više razloga zatvorena.
Sada planirane misije kao što su EJSM (Europa Jupiter System Mission), uključujući lansiranje nekoliko vozila za istraživanje Io, Europa i Ganymede, Europa Clipper i JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). U programu potonjeg posebno je velika pažnja posvećena najvećem satelitu Jupitera.
Koji će se od ovih projekata ostvariti, vrijeme će pokazati. Ako se dogode najavljene misije, saznat ćemo puno novih i uzbudljivih stvari o dalekim svjetovima u sustavu Jupiter.
